【摘 要】
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本文研究了选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）成形TC4钛合金沉积态和热处理态显微组织的特征及其对断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明:（1）沉积态的横截面显微组织表现为大量针状马氏体相α’和β相,纵截面表现为沿成形方向生长的粗大柱状晶,晶内针状马氏体α’相与成形方向呈45°夹角。热处理后,针状α’相转变为板条α相,形成α+β的板条组织。（2）随着热处理
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本文研究了选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）成形TC4钛合金沉积态和热处理态显微组织的特征及其对断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明:（1）沉积态的横截面显微组织表现为大量针状马氏体相α’和β相,纵截面表现为沿成形方向生长的粗大柱状晶,晶内针状马氏体α’相与成形方向呈45°夹角。热处理后,针状α’相转变为板条α相,形成α+β的板条组织。（2）随着热处理温度的升高,α片层逐渐粗化,裂纹一般沿着α/β两相界面进行扩展。长板条组成的集束控制裂纹扩展整体方向,短粗的板条控制裂纹扩展发生微转向,从而导致路径曲折程度增加,断裂韧性由沉积态的43.1 MPa·m0.5,逐渐增强至950℃/2h/FC热处理后的109 MPa·m0.5。（3）将热处理后的试样分别沿平行于成形方向和垂直于成形方向预制疲劳裂纹,进行疲劳裂纹扩展速率试验。发现随热处理温度升高,板条α相粗化后使疲劳裂纹扩展速率逐渐降低,试样主要以解理断裂为主,二次裂纹逐渐增多。经950℃/2h/FC热处理后的试样在Pairs区发现转折点。对比平行于成形方向和垂直于成形方向两组试样,前者的疲劳裂纹扩展速率较快。前者试样多以垂直于α相扩展,即切过α相向前扩展。后者多以平行于α相扩展,即为沿着α/β的两相界面扩展。
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